Automobile : capter l'énergie et la redistribuer à des capteurs miniatures

Allumage automatique des feux, aide au stationnement, système de contrôle de pression des pneus, mesure de la vitesse, du niveau d’huile, détection de pluie… pas moins d’une centaine de capteurs équipent aujourd’hui nos voitures, représentant quelque 50 kg de câbles. Pour limiter ce poids, qui a sa part de responsabilité dans l’émission de CO₂ et la consommation d’électricité d’un véhicule, ainsi que pour diminuer les frais de maintenance, la recherche se tourne vers la mise au point de capteurs miniatures, capables de s’alimenter par eux-mêmes en énergie. Un vrai cas d’école soumis aux treize doctorants du projet ENHANCE¹, qui chacun dans sa spécialité devra apporter un morceau de solution au problème. Car ENHANCE est avant tout un projet de formation par la recherche, susceptible de préparer le plus efficacement possible les doctorants à un futur emploi.

Placés en conditions réelles de travail grâce au partenariat avec les industriels engagés dans le projet, les jeunes chercheurs ont à tenir compte des feuilles de route proposées par les fabricants et équipementiers automobiles, et des contraintes d’un marché exigeant et fortement concurrentiel. Ils sont amenés à travailler en équipe pour mettre au point les dispositifs, depuis le choix des matériaux jusqu’à la réalisation de cartes électroniques. Leurs compétences en chimie, matériaux, physique, automatique, mécanique, électronique, énergie… vont se combiner pour relever le principal défi technologique du projet : assurer l’alimentation des capteurs grâce à la récupération des énergies vibrationnelle et thermique dispensées par le véhicule. « Il est particulièrement difficile de créer suffisamment d’énergie à partir d’un récupérateur pour assurer le fonctionnement de capteurs autonomes miniatures », souligne Ausrine Bartasyte, chercheure en chimie des matériaux à l’Institut FEMTO-ST et enseignante à l’université de Franche-Comté.

Ausrine Bartasyte est coordinatrice du projet ENHANCE, financé par le programme européen H2020, et porté par l’université de Franche-Comté.

Pour corser le challenge et répondre à un objectif de développement durable, les dispositifs piézo-électriques mis au point pour la récupération et la redistribution de l’énergie devront être réalisés dans des matériaux exempts de plomb, ce qui sera une première dans le domaine des capteurs autonomes miniatures.

¹ ENHANCE est un projet du programme européen H2020. Il réunit l’université de Franche-Comté, l’INSA Lyon, l’Imperial College London, l’université de Catane, Grenoble INP, l’université de Cologne, Cedrat Technologies (FR), Aixtron (DE) et ST Microelectronics (IT), et a pour partenaires le groupe PSA, Frec|n|sys, Epivalence, Knowledge Transfer Network, EPFL et ST Microelectronics (FR).

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